四川煤矿在用瓦斯抽放系统安全检验规范的探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-04-01
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四川 煤矿在用瓦斯抽放 系统安全检验规范的探讨

成和耀

四川省川煤矿山装备检测有限公司 四川 成都 610050

摘要:煤矿瓦斯治理主要硬件是瓦斯抽放系统的安全可靠运行,瓦斯抽放系统中除了矿场钻孔外,抽放泵站的经济合理运行和管理也至关重要,煤矿单位在对抽放系统从设计、施工到运行维护都必须按相关规范和安全规程操作,同时对系统定期进行必要的安全检测检验,确保设备设施的可靠经济运行,提高抽采效果和安全性。现行的煤矿安全设备设施系统的安全检测检验没有统一的规范和标准,只是相对于安全督查和监管和设计等有些涉及,如煤矿安全规程和瓦斯抽放设计规范等都只点到为止的提到检测检验,因此有必要对瓦斯抽放系统的安全检测检验规范进行规范。

关键词:瓦斯抽放,检测检验,规范

  1. 瓦斯抽放系统检验的必要性

矿井瓦斯抽放系统是煤矿安全生产的重大关键设备,为确保矿井瓦斯抽放系统的安全,国家制定了各种法规、标准、规程,从产品的设计、生产、安装、使用、维护等各方面对其进行规范、约束,除规定在设备结构、材质等方面必须高可靠性外,系统还必须符合相关安全规定和配备各种主保护和后备保护,并确实加强设备设施的安装、使用及维护的管理。

加强对煤矿瓦斯抽放系统的安全检测检验是保障煤矿安全生产的基础工作之一,也是煤矿安全监察的重要手段。煤矿在用安全设备的定期检测检验是安全设备管理的重要环节,煤矿单位应高度重视煤矿在用设备检测检验工作,对煤矿在用安全设备进行经常性维护、保养、定期检测,以保证其正常运转。

从检测检验管理工作的现实以及长远需要出发,根据煤矿瓦斯抽放系统的现状和实际检验中出现的问题以及相关标准、规范的要求,设计和建立一整套煤矿瓦斯抽放系统检测检验规范,以此解决检测检验机构检验规范缺失的当务之急,提高检验质量;提高煤矿提升设备的安全程度;为政府对煤矿提升设备监管提供依据,为政府监管部门规范检测检验机构提供参考。

  1. 煤矿瓦斯抽放的运行组成

  1. 瓦斯抽放系统组成。

瓦斯抽放系统如图1所示主要由瓦斯抽放泵站、抽放管路、安全装置和监测监控等组成。

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图1 瓦斯抽采系统的组成示意图

  1. 瓦斯抽放的分类

矿井瓦斯抽放有多种结构形式,目前我国矿山使用的情况按井上或井下使用可按分为:地面固定式、井下移动式(电气防爆式、液压传动式)。

三、《煤矿安全规程》对瓦斯抽放系统的相关要求

为达到先抽后采,抽采达标的要求,煤矿安全规程对矿井瓦斯防治做了如下规定:

1、井下抽采钻场和系统建立的要求。

根据《煤矿安全规程》第181条要求突出矿井和瓦斯涌出量达到规定数量时必须建立地面永久抽采瓦斯系统或者井下临时抽采瓦斯系统。

2、地面固定瓦斯抽采泵站应当符合下列要求:

①地面建筑:必须有防雷电装置,材料用不燃性材料,其距进风井口和主要建筑物不得小于50m,并用栅栏或者围墙保护;泵房周围20 m 范围内,禁止堆积易燃物和有明火。

②设备及附属设施:至少应当有1套备用,备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力。

③防爆电气:电气设备、照明和其他电气仪表都应当采用矿用防爆型;否则必须采取安全措施。

④安全装置:干式抽采瓦斯泵吸气侧管路系统中,必须装设有防回火、防回流和防爆炸作用的安全装置,并定期检查。抽采瓦斯泵站放空管的高度应当超过泵房房顶3m。

⑤监测监控:泵房必须有检测管道瓦斯浓度、流量、压力等参数的仪表或者自动监测系统,配备有直通矿安全调度的电话。

3、井下移动瓦斯抽放泵站位置应符合的要求

位置应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中,抽出的瓦斯可引排到地面、总回风巷和分区回风巷,但必须保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。

抽出的瓦斯排入回风巷时,在抽放瓦斯管路出口处必须设置栅栏,悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路出口5米,下风侧距管路出口30米,两栅栏间禁止任何作业。

  1. 建立瓦斯抽放检验规范的探讨

川安监【2014】79号《煤矿在用安全设备检测检验目录》中对各安全生产检测检验机构的工作开展作了明确规定和要求,需对系统做全面的检测检验。

前期开展检测检验工作依据的标准为DB51/T1595-2013《煤矿在用瓦斯抽放系统安全检验规范》,此标准由四川省安全技术中心组织编写,并在实际检测检验工作中实施了一段时间,该规范对在用安全设备的检测检验对象、检测检验项目/参数作了规定,对证件审查、供电防雷、泵站位置和建筑、抽放设备及附属设施、管路系统和瓦斯抽放管理共8个方面作了要求。内容比较齐全,但对系统的检测检验工作开展及需求匹配度不够。因为泵站建筑位置和供电等是前期工程设计规范的相关要求,作为工程验收项目比较适用,而对系统运行的能力和安全可靠程度没有检验的具体方法和判别规则,未体现出性能检测对多个参数的要求,而且该地方标准于2019年11月已废止。

更新后检测检验工作中使用的AQ1027-2006《煤矿瓦斯抽放规范》。

《煤矿瓦斯抽放规范》规定了建立瓦斯抽放系统的条件及工程设计的要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责,瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序,以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。[2]虽然在用,但该标准适用于煤矿企业、管理部门及有关事业单位,较多的注重安全管理层面要求,缺少检测性能参数的方法。

检验中涉及到的 MT/T987-2007《煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站技术条件》规定了煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站定义和型号、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输及储存。适用于煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站,具有一定的局限性。

参照使用的GB13929-2010《水环真空泵和水环压缩机试验方法》规定了水环真空泵和水环压缩机工厂试验时的试验方法、试验结果的分析换算与性能容差及试验报告。适用于任何尺寸的泵以水作工作液体,以环境空气为工作介质的试验。注重水环真空泵的运行工况研究,检测参数深入,性能曲线明显,但对系统安全运行没有涉及表述。

有的机构在用的NB/T51044-2015《煤矿在用瓦斯抽采系统主要技术指标的检测检验规范》。该标准规定了煤矿在用瓦斯抽放系统主要技术指标的检测检验的术语和定义、检测检验的主要项目和技术要求、检测检验的仪器设备和环境条件、检测检验方法、检测检验结果的判定及检测检验周期。适用于以水环真空泵为抽采设备的煤矿瓦斯抽放系统主要技术指标的检测检验。此规范对性能的检测项目齐全,但也是主要的性能指标,没有安全要求。

笔者认为;现行以上几种规范作为检测检验依据都由一定的局限性,可操作性不强。在使用过程中有些条款已不适合,综合以上各标准规范,选用其中在实际检测检验工作中,应按以下内容和要求来作为煤矿瓦斯抽放系统安全检验的依据。针对上述几个个文件和实际在用设备设施安全检验中操作性较差的条款,根据煤矿瓦斯抽放系统实际发展的需求,有必要对煤矿瓦斯抽放系统安全检验规范进行规范。

1、通过对抽采泵站和抽采设备的检验,在检测检验中获得煤矿在用水环真空泵的实际运行工况,以确保抽放设备指标达到设计要求和满足《煤矿安全规程》对瓦斯抽放系统的要求,即参照GB/T3929中规定对泵的流量、真空度、转速下轴功率的测算来保证泵站装机能力是否持续满足性能要求。

2、通过对抽采管路、监测监控、安全装置、运行管路和井下钻场管理等主要下项目的观察检查来确保系统的安全可靠运行。依据AQ1027、煤矿安全规程中的要求(相关条款),即管网的敷设标准;管道的防静电等项目的检验;监控系统的齐全、准确;安全装置的可靠,因此有对以上相关要求检验内容的需求。

3、井下移动抽放泵站参照MT/T987建立相应设备受检规范

4、气量的测定、真空度的测定、排气压力的测量等技术性能和参数测量参照GB/T13929和NB51044。

转速、振动、噪声的检测、功率和效率的测量等基本机电参数测量参照相关引申标准规范进行。

总之,不光只针对瓦斯抽放泵或泵站,也不仅限于只对抽放管路和抽放管理的检查。是具有全面的、适用的、可操作性强的瓦斯抽放系统的安全检验规范。

四、检验结果分析与判定

根据现场实际检验情况,就原始记录逐条分析,确保检验客观、准确,填写记录数据翔实。

检验项目中下列任意一项检验不合格者,则判定为不合格:

a 、地面永久抽放站无产品合格证,井下移动式泵站无煤矿矿用安全标志;

b 、泵站没有周围环境瓦斯浓度超限自动停机功能;

总结:

综合考虑《煤矿安全规程》及其它相关行业标准等对瓦斯抽放系统的以上规定,需要完善对系统的检验要求、试验方法、检验规则等内容,弥补原行业标准在安全要求方面的缺失。

同时新标准的制订对煤矿在用瓦斯抽放的安全性能进行了规范,为在用产品的安全性能检测提供了统一的评判标准,有利于改变现有产品标准在检验条款等方面的混乱现象;给检测检验机构和煤矿用户提供了关于设备安全性能的检验依据。

参考文献:

[1]国家安全生产监督管理总局令《煤矿安全规程》 2016修订版 中国法制出版社,2016年

[2]窦永山等,《煤矿瓦斯抽放规范AQ1027-2006》,北京 国家安全生产监督管理总局,2005年

[3]刘禾等,《煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站技术条件MT/T987-2007》,北京 国家安全生产监督管理总局,2007年

[4]陈维茂等,《水环真空泵和水环压缩机试验方法GB/T13929-2010》北京 国家质量监督检验检疫总局,2010年

[5]胡振波等,《煤矿在用瓦斯抽采系统主要技术指标的检测检验规范》NB/T51044-2015,北京 国家能源局,2015年



2021年4月18日


作者简介


第一作者简介:

作者:成和耀

性别:男

民族(汉族默认不写)

出生年、月 1969年10月

籍贯(精确到市):四川省旺苍县

学历(精确到具体学历):大专

毕业院校:成都电子机械高等专科学校

职称(详细职称):2005年机电工程师

研究方向:机电工程、检验检测







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